Forskare vid Rice University har utvecklat en klimatmodell som visar att små sjöar på tidigt Mars kunde förbli flytande i årtionden under tunn säsongsmässig is, trots frysande temperaturer. Detta fynd adresserar en nyckelgåta inom planetvetenskap kring bevis på vatten på en tilsynesligen kall röd planet. Studien antyder att sådana sjöar kan ha smält och frusit igen årligen utan att helt stelna.
Små sjöar på tidigt Mars, för cirka 3,6 miljarder år sedan, kan ha överlevt i årtionden trots att medeltemperaturen i luften sjönk långt under fryspunkten, enligt en ny studie från Rice University. Publicerad i AGU Advances anpassar forskningen en jordbaserad klimatmodelleringsram för att simulera marsianska förhållanden, särskilt i Galekratern nära planetens ekvator. Teamet, lett av doktoranden Eleanor Moreland, modifierade Proxy System Modeling-metoden – ursprungligen använd för att rekonstruera jordens forntida klimat via proxyer som trädringar eller iskärnor – till ett verktyg kallat LakeM2ARS. Modellen inkluderar Mars-specifika faktorer som minskat solljus, en koldioxidtung atmosfär och unika säsongsvariationer. Med data från NASAs Curiosity-rover, inklusive bergformationer och mineralavlagringar, körde de 64 scenarier som simulerade en hypotetisk sjö över 30 marsår, motsvarande cirka 56 jordår. Resultaten visar att under vissa förhållanden förblev sjöarna flytande under ett tunt islager som bildades säsongsmässigt. Isen fungerade som isolator och fångade värme för att förhindra total infrysning samtidigt som den tillät solljus att värma vattnet under mildare perioder, vilket minimerade avdunstning och djupförändringar över tid. «Att se forntida sjöbassänger på Mars utan tydliga bevis för tjock, långvarig is fick mig att ifrågasätta om de sjöarna kunde hålla vatten i mer än en säsong i ett kallt klimat», sa Moreland. «När vår nya modell började visa sjöar som kunde hålla i årtionden med bara ett tunt, säsongsmässigt försvinnande islager var det spännande att vi kanske äntligen har en fysisk mekanism som stämmer med vad vi ser på Mars idag.» Medförfattaren Kirsten Siebach tillade: «Denna säsongsmässiga is täcker fungerar som ett naturligt täcke för sjön. Den isolerar vattnet på vintern medan det smälter på sommaren. Eftersom isen är tunn och tillfällig lämnar den lite bevis efter sig, vilket kan förklara varför rovrarna inte hittat tydliga tecken på perenn is eller glaciärer på Mars.» Upptäckten utmanar tidigare uppfattningar att flytande vatten krävde långvariga varma perioder på Mars. Istället kan stabila sjöar under säsongsis förklara bevarade geologiska drag som strandlinjer, skiktade sediment och mineraler. Framtida arbete kommer att testa modellen på andra marsianska bassänger för att bedöma bredare implikationer för tidigare beboelighet, eftersom flytande vatten förblir avgörande för potentiella livsuppehållande miljöer. Studien stöddes av Rice Faculty Initiative Fund och Canadian Space Agency, med medförfattare från institutioner inklusive NASAs Jet Propulsion Laboratory och Brown University.